基于zigbee CC2530和环境光传感器实现照度计的设计

设计简介

本项目是一个基于zigbee CC2530的照度计，传感器使用的是TI的环境光传感器OPT3001。成果如上图所示，关于OPT3001传感器硬件电路设计，可参考《基于ZigBee CC2530 opt3001的环境光传感器设计(附原理图、PCB源文件)》。

本次设计开发平台为嵌入式 IAR Embedded Workbench，该平台适用于8 位、 16 位以及 32 位的微处理器和微控制器。比较其他的ARM 开发环境，IAR 具有入门容易、使用方便和代码紧凑等特点。

关于IAR软件，可参考《Zigbee开发平台的构建》(附安装包)和《IAR集成开发环境入门》。

设计方案

本文以CC2530-ZigBee为控制核心，对从环境光传感器OPT3001 传来的数字信号进行处理，然后通过液晶屏LY-OLED 12854显示出来。系统原理框图如下图所示：

系统原理框图

软件设计

由于ZigBee-CC2530开发板对外没有I2C总线，这里采用的是普通IO口模拟实现I2C通信。

关于如何实现IO口模拟I2C通信的，可点击《OPT3001环境光传感器利用普通IO口模拟实现I2C通信调试心得》。

这里可以用示波器观察SDA、SCL波形，将其与OPT3001数据手册上的波形进行对比，查看数据是否一致(I2C通信是否成功)，从而判断程序错误在哪里。

如系统原理框图所示，利用IO口模拟I2C通信成功后，接下来主要进行的就是数据读取转换及显示。OPT3001数据手册上结果转换如下图所示：

为了减小数据类型的出错率，这里对数据逐位处理，直接转换成两个相同的数据类型，然后再计算。

完整的源码可点击附件下载。

结果分析

为了检测上述简易照度计测量出的光照度值是否准确，将特安斯照度计与其一起测量，方便对比。

理论上测试范围为0~83865Lux，因测试环境有限，测试不到大值。借助按键灯和面纸，

测量的40多组数据，部分如下表所示：

照度值比较表

特安斯照度计04.931.15887116216436543660807106212351558CC2530-OPT300104224971112210439546662801106612391562

(完整的测量数据可点击附件下载)

将上述表格数据用折线图表示如下：

通过对比可知，在误差范围内，基于ZigBee CC2530 opt3001的照度值较准确。

附录：(部分测量照片)

责任编辑：gt